Развитие методов криоконсервации биоматериала расширяет возможности современной биологии (способствует сохранению вымирающих видов, создание криобанков микроорганизмов) и медицины (сохранение и пересадка органов, создание криобанков стволовых клеток и клеток крови). Для защиты клеток от повреждения используют криопротекторы. Эффективность криопротектора обычно оценивается по изменениям жизненно важных показателей клеток после заморозки. Так, успешность криоконсервации сперматозоидов оценивается по их подвижности, морфологии клеток, целостности мембраны и степени фрагментации ДНК. Для отдельных компонентов криопротекторов известны также такие физические параметры, как температура стеклования, вязкость, токсичность и минимальная концентрация, необходимая для витрификации. Однако невозможно найти какие-либо физико-химические характеристики сред для криоконсервации, состоящих из комбинаций проникающих и непроникающих в клетку компонент. В работе предложена адаптация метода адиабатической калориметрии для исследования жидких сред. Измерена зависимость теплоемкости от температуры и определены основные калориметрические характеристики (изменения энтропии ΔS и энтальпии ΔH) для глицерин-содержащего криопротектора, активно используемого при заморозке и хранении спермы.
криопротектор, глицерин, адиабатическая калориметрия, ВРТ
1. Bunge R.G., Keettel W.C., Sherman J.K. Clinical use of frozen semen: report of four cases. Fertil Steril, 1954, vol. 5, pp. 520-9
2. Libo S.P, Picton H.M., Godson R.G. Cryopreservation of human spermatozoa. Current Practices and Controversis in Assisted Reproduction. Geneva: World Health Organization, 2001, pр. 152-65.
3. Watson P.E. Artifical insemination and the preservation of semen. Lamming G.E. Marshalls Physiology of Reproduction. Churchill Livingstone, Edinburgh, 1992, vol. 2, pp. 747-829.
4. Arakawa T., Carpenter J.F., Kita Y., Crowe J.H. The basis for toxicity of cartain cryoprotectants: a hypothesis. Cryobiology, 1990, vol. 27, pp. 401-415, DOI:https://doi.org/10.1016/0011-2240(90)90017-X.
5. Gilmore J.A. Determination of optimal cryoprotectants and procedures for their addition and removal from human spermatozoa. HUMAN REPRODUCTION, 1997, vol. 12(1), рp. 112-118.
6. Physical properties of glycerine and its solutions. Glycerine Producers Association, 1963, 28 p.
7. Life in the frozen state. Ed. B.J. Fuller, N. Lane, E.E. Benson, CRC PRESS, 2004.
8. Grigoreva A.A., Garmaeva S.B., Yakovenko S.A., Simonenko E.Yu., Tverdislov V.A., Dolganova A.A., Apryshko V.P., Biophysical principles in human gametes cryopreservation: cryoprotectants modified by egg yolk. BPPC-2016, vol. 1, p. 70-73.
9. Elder K., Dale B. In-vitro fertilization. Cambridge University Press, 3 ed., 2010.
10. Khod’ko A.T. Critical phenomena, phase transitions and physical states of water-glycerol solutions during cooling - warming, Kharkov University Bulletin, Chemical Series, 2012. no. 1026, iss. 21(44), pp. 177-184.
